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三盛公水利枢纽除险加固工程混凝土碳化处理浅析白建旺等127

【施工技术】

三盛公水利枢纽除险加固工程混凝土碳化处理浅析

白建旺，李花密

(内蒙古绰勒水利水电有限责任公司，内蒙古呼和浩特010020)

〔摘要〕文章阐述了三盛公水利枢纽工程在运行过程中混凝土结构的破坏形式，分析环氧材料及SPC聚合物水泥砂浆在修补受损混凝土中的应用，证明SPC聚合物水泥砂浆有更大的推广价值。

〔关键词〕混凝土；养护；分析

中图分类号：TV431文章标识码：B文章编号：1009-0088(2012)06-0127-02

0前言

为了保证工程的正常安全运行，延长结构的使用年限，1999年9月对三盛公枢纽工程进行安全鉴定，混凝土存在两种形式的破坏：碳化和冻融剥蚀。根据现场检测结果，混凝土结构的碳化深度大、范围广，进一步发展必将引起钢筋锈蚀，危及工程安全。

自20世纪80年代以来，水工混凝土工程的老化病害破坏就引起水利部门的重视。混凝土的碳化处理在国内还是个新课题，处于研究和开发阶段。

混凝土的碳化破坏机理：混凝土的表面与空气中的CO?和水分作用，使混凝土中的水泥水化生成物Ca(OH)?发生化学反应生成CaCO?,并使混凝土空隙溶液的PH值降低。而防止钢筋产生锈蚀的表面钝化模只能在碱性的环境下才能稳定的存在，当混凝土空隙溶液碱度降低时，钝化模也随之瓦解，失去了对钢筋的屏障作用，在电化学反应的作用下，钢筋表层生成Fe(OH)?,钢筋发生锈蚀膨胀，破坏表层混凝土。可见碳化引起钢筋发生锈蚀的先决条件是碳化深度超过保护层的厚度。

三盛公水利工程运行40多年，需要处理的一级建筑物有拦河闸、进水闸。2个水闸的闸墩混凝土用5%的酚酞试液检测碳化深度为6~45mm。

修补原则：凿旧补新，将遭受破坏的混凝土全部凿除，回填能满足耐久性要求的修补材料。

2002年冬季施工进水闸，采用传统的环氧材料进行碳化处理。闸室水面以下部分混凝土采用环氧砂浆涂抹。指标：厚1cm,适用温度为-10℃以上。

2003年施工拦河闸，根据进水闸使用环氧材料出

现了剥落现象，设计、建设、监理、施工四方外出调研，与同类产品的施工经验、成本价格、气候适应性等诸方面因素对比考虑，选定聚合物材料。水面以下混凝土部分采用SPC聚合物水泥砂浆，厚1cm,具体的指标为：抗压强度≥35MPa,抗拉强度≥4MPa,抗折强度

≥8MPa,粘接强度≥2MPa,抗渗等级≥W8,抗冻等级≥F300。

1环氧材料在进水闸的应用

1.1操作工艺

施工程序：基面处理一拌制、涂刷基液—拌制、涂抹砂浆—压实抹平—养护。

基面处理：首先采用人工凿毛的方式进行基面糙化处理。

环氧基液的拌制和涂刷：A、B组份的比例为4:1。用搅拌器搅拌3min,用毛刷均匀地涂刷在基面上。涂刷基液和涂抹砂浆交叉进行施工。

环氧砂浆的拌制和涂抹：A、B组份的比例为16.86:1,搅拌机内搅拌3min。刷完基液后手触有拉丝现象开始抹环氧砂浆。用铁抹子涂抹到基液面上，边抹边揉压找平，表面提浆。涂层压实提浆后，间隔2h左右，再次抹光。每次拌好的基液和砂浆在40min内用完，避免材料浪费。

环氧砂浆的养护：养护期为14d,养护温度在-10℃以上。养护期间的砂浆面避免受硬物摩擦和撞击。施工好的砂浆面3d内避免水浸。

1.2质量控制

最小厚度满足1cm。

拉拨试验：对抹过环氧材料面，按每侧墩面随机抽

128内蒙古水利2012年第6期(总第142期)

取2个点进行拉拨试验，其强度大天4MPa,且断裂面在混凝土中即视为合格。

质量标准：环氧砂浆抹完后，表面平整光滑，无接头痕迹，5d常规检查，用小锤轻敲，表面声音清脆为质量良好。若声音沙哑或有“咚咚”的声音说明内部结合空鼓，应凿除重补。

2SPC聚合物水泥砂浆在拦河闸中的应用

2.1材料介绍

拦河闸闸墩水下部分采用北京水科所的SPC聚合物水泥砂浆，SPC聚合物砂浆在混凝土表面均匀抹一层，可形成具有良好的致密性、弹性、抗冻、抗渗的“薄壳”,既起到表层修补的作用，又有良好的全封闭防护效果。SPC聚合物水泥砂浆是由高分子聚合物乳液(称为SPC聚合物乳液)再掺加到普通水泥砂浆中形成的一种新型复合材料，施工温度在5℃以上